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Dokumentenidentifikation DE19927758A1 21.12.2000
Titel Verfahren zur Übertragung eines Bildes auf eine Oberfläche
Anmelder Ho, Tam Chit, Tuen Mun, HK
Erfinder Ho, Tam Chit, Tuen Mun, HK
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Anmeldedatum 17.06.1999
DE-Aktenzeichen 19927758
Offenlegungstag 21.12.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2000
IPC-Hauptklasse B41M 5/26
IPC-Nebenklasse B41M 1/26   B41M 1/40   B41M 1/34   B41M 1/38   
Zusammenfassung Offenbart ist ein Verfahren für den nicht-toxischen Transferdruck von Bildern auf eine Werkstückoberfläche. Die zu druckenden Muster oder Zeichen werden zunächst auf einem Transfermedium mit Hilfe einer nicht-toxischen Tinte gebildet, anschließend werden die aus der nicht-toxischen Tinte bestehenden Muster oder Zeichen mit Hilfe von Wasser von dem Transfermedium getrennt und auf das Werkstück aufgebracht, um dann fixiert zu werden, so daß die Muster oder Zeichen fest auf die Werkstückoberfläche übertragen sind.

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf eine Fläche eines Werkstücks, insbesondere auf ein Verfahren zum Drucken von Farbmustern oder -zeichen auf eine Oberfläche mit Hilfe nicht-toxischer Tinte.

Hintergrund der Erfindung

Üblicherweise dient der Seidensiebdruck oder der Transferdruck zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf eine Oberfläche eines Werkstücks, beispielsweise auf eine metallische oder Kunststoff-Oberfläche.

Allerdings haben beide Verfahren gewisse Nachteile. Der Seidensiebdruck läßt sich nur auf einer ebenen Fläche ausführen. Der Transferdruck hat die Nachteile einer nur geringen Druckfläche, einer beträchtlichen Druckverzerrung, insbesondere in Form von Punkten ( Angriffsflächen) bei großflächigem Druck. Außerdem ist der Vorgang des Transferdrucks kompliziert, die Anlagenkosten sind hoch.

Zusätzlich zu den oben erläuterten Verfahren lassen sich Muster oder Zeichen mit Hilfe eines klebenden oder Hitzetransfer-Abzugs auf eine Oberfläche aufbringen. Allerdings haben diese beiden Verfahren auch gewisse Nachteile. Ein selbstklebender Abzug entspricht möglicherweise nicht den einschlägigen internationalen Prüfnormen, so zum Beispiel EN 71 in Europa oder der ASCM-Norm der USA. Wärmetransfer-Abzüge haben eine Reihe von Nachteilen, nämlich den, daß die Transfer-Temperatur unakzeptierbar hoch ist, daß der Abzug sich nicht leicht handhaben läßt und ein Anbringen des Abzugs an einer komplizierten Oberfläche vor dem Transferprozeß schwierig ist, und daß die verfügbaren Wärmetransfer-Abzüge Filmträger aufweisen, die nach dem Transfer abgeschält werden müssen, was zu Falten (Runzeln) und Defekten durch den an dem Film haftenden Druck führt.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Nachteile, die den konventionellen Verfahren anhaften, zu beheben. Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Drucken von Mustern oder Zeichen auf einer Fläche eines Werkstücks mit Hilfe einer nicht-toxischen Tinte zu schaffen, umfassend die Ausbildung der zu druckenden Muster oder Zeichen auf einem Transfermedium mit Hilfe nicht-toxischer Tinte, Separieren der gedruckten Muster oder Zeichen von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser; Aufbringen der Muster oder Zeichen auf die Oberfläche eines Werkstücks und Fixieren der Muster oder Zeichen auf der Oberfläche des Werkstücks.

Der erfindungsgemäße Prozeß läßt sich dazu verwenden, Muster oder Zeichen auf einer großen Fläche und/oder auf einer unregelmäßigen oder gar genuteten Oberfläche zu drucken. Darüber hinaus ist der Ablauf einfach; die Anlage ist billig bei hoher Flexibilität.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch folgendes Verfahren erreicht: Die zu druckenden Muster oder Zeichen werden mit Hilfe einer bekannten, nicht-toxischen Tinte zunächst auf einem Transfermedium ausgebildet, welches im allgemeinen flach ist, zum Beispiel durch Sprühen, Streichauftrag, Drucken, Bemalen oder Schreiben mit Schreibmaschine.

Das Transfermedium ist vorzugsweise Wassertransferpapier. Die nichttoxische Tinte umfaßt Harz, Lösungsmittel und Additive. Beispiele für geeignete Harze sind Nitrolack und Polyesterharz. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Essigäther, Butylacetat, N-Butylalkohol, Isophoron, Toluol und Xylol. Beispiele für geeignete Additive sind Pigmente und Plastifizierer.

Es ist bevorzugt, daß die nicht-toxische Tinte eine Zusammensetzung aus 14%-17% (Gew.-%) Harz, 49%-58% (Gew.-%) Lösungsmittel und 28%-34% (Gew.-%) Additive aufweist. Eine bevorzugte nichttoxische Tintenzusammensetzung lautet (in Gew.-%): Harzkomponente 5,1% Nitrolack

10,2% Polyesterharz Lösungsmittelkomponente 7,89% Essigäther;

10,51% Butylacetat;

10,51% N-Butylalkohol;

6,8% Isophoron;

6,31% Toluol;

10,51% Xylol Additiv-Komponente 30,6% Pigment;

1,53% Plastifizierer

Die nicht-toxische Tintenzusammensetzung kann hergestellt werden durch Lösen des Nitrolacks in einem Anteil des Lösungsmittels und Tempern dieses Gemisches mit dem Plastifizierer und einer Dispersion des Grund-Polyesterharzes und eines Pigments in dem verbleibenden Lösungsmittel. Die getemperte Zusammensetzung kann dann gereinigt werden, um das Fertigprodukt zu erhalten.

Die auf dem Transfermedium mit der nicht-toxischen Tinte gebildeten Muster oder Zeichen werden nach etwa drei Stunden stabil und lassen sich dann von dem Transfermedium mit Wasser abziehen, um ein Abzugbild zu erhalten, das heißt ein stabilisiertes Muster oder Zeichen, welches bereit ist für den Transfer auf ein Werkstück.

Das Abziehbild wird dann auf die Oberfläche eines Werkstücks gebracht, wahlweise mit Hilfe einer Schablone, um die Muster oder Zeichen exakt auf dem Werkstück zu plazieren. Die zu bedruckende Werkstückoberfläche kann jegliche Fläche sein, darunter eine unbehandelte oder behandelte Metall- oder Nichtmetalloberfläche oder eine unregelmäßige oder ebene Fläche.

Das Abziehbild an dem Werkstück kann optional mit Hilfe von Tuch oder weichem Papier getrocknet werden, um sicherzugehen, daß zwischen dem Abziehbild und dem Werkstück kein Gas oder Wasser eingeschlossen wird. In diesem Stadium haftet das Abziehbild vorläufig an dem Werkstück. Dann werden die Muster oder Zeichen fest durch Fixieren an dem Werkstück angebracht.

Der Schritt des Fixierens kann bei einer Temperatur im Bereich von Zimmertemperatur bis etwa 150°C erfolgen. Wird der Schritt des Fixierens bei Zimmertemperatur ausgeführt, so erreicht man ein festes Haften der Muster oder Zeichen innerhalb von 24 bis 48 Stunden. Der Transfer des Abziehbilds auf das Werkstück läßt sich beschleunigen, indem das Werkstück mit dem daran haftenden Abziehbild einer Temperatur im Bereich von Zimmertemperatur bis etwa 100°C während einer Zeit von 1 bis 60 Minuten ausgesetzt wird.

Die Wahl der Fixiertemperatur und die Dauer der Fixierung hängen ab von der thermischen Stabilität der Werkstückoberfläche. Werkstückoberflächen wie die von Glas, Keramik oder Porzellan können bei weniger als 100°C bearbeitet werden (zum Beispiel mit kochendem Wasser), was zu einem festen Halt des Abziehbildes nach Abkühlung auf Zimmertemperatur führt. Metallwerkstückoberflächen lassen sich bei 90°C etwa 20 Minuten lang behandeln, um zu einem sicheren Haften der Muster oder Zeichen an dem Werkstück zu führen. Werkstückoberflächen von Kunststoff, beispielsweise ABS-Kunststoff, Holz und Glasfaserstoff lassen sich bei 80°C während etwa 30 Minuten behandeln, um sicheres Haften zu gewährleisten. Bei Werkstückoberflächen, die nicht direkt einer Wärmebehandlung zugänglich sind, kann heiße Luft, beispielsweise mittels Haartrockner, auf das an dem Werkstück klebende Abziehbild geblasen werden, um das Haftenbleiben zu beschleunigen. Bei solchen Werkstückoberflächen, die möglicherweise durch die anderen, oben erläuterten Trocknungsverfahren beschädigt werden, kann Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden aufgebracht werden, um für sicheres Haftenbleiben zu sorgen.

Im Vergleich zu dem herkömmlichen Seidensiebdruck läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren effizient bei einer unregelmäßigen Oberfläche ebenso wie bei einer flachen Fläche verwenden, wobei die Nachteile des herkömmlichen Transferdruckprozesses, wie zum Beispiel eine Bildverzerrung, Flecken bei großflächigem Bedrucken, komplizierter Arbeitsablauf und hohe Anlagenkosten, überwunden werden können.

Beispiele

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit zugehörigen Ausführungsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

Zunächst werden die vorbestimmten Muster oder Zeichen auf einem Transfermedium durch Sprühen, Streichauftrag, Malen, Bürsten oder Schreibmaschinen-Schrift mit Hilfe einer bekannten, nicht-toxischen Tinte ausgebildet. Das Transfermedium ist ein Wassertransferpapier.

Die aus nicht-toxischer Tinte gebildeten Muster oder Zeichen auf dem Medium werden dann von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser abgeschält und auf die Oberfläche eines aus Zinklegierung bestehenden Gußwerkstücks mit Hilfe einer Schablone aufgebracht, um die exakte Positionierung des Abziehbildes zu ermöglichen.

Anschließend wird das Abziehbild mit Tuch oder weichem Papier getrocknet, um zu garantieren, daß zwischen dem Abziehbild und dem Zinklegierungs-Werkstück kein Gas oder Wasser eingefangen wird. Das Abziehbild ist dann vorübergehend an der Oberfläche des Werkstücks angebracht.

Schließlich wird die Oberfläche des Abziehbildes 20 Minuten lang auf etwa 90°C (aber nicht auf mehr als 100°C) erwärmt, so daß die aus nicht-toxischer Tinte gebildeten Muster oder Zeichen sicher an der Oberfläche des Zinklegierungs-Werkstücks haftenbleiben. Wird die Erwärmungstemperatur herabgesetzt, erhöht sich entsprechend die Dauer der Aufwärmung. Die gedruckten Muster oder Zeichen können dann die einschlägigen internationalen Normen erfüllen, so zum Beispiel die EN 71-Norm in Europa oder ASCM-Norm der USA.

Beispiel 2

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, nur daß das Anheften des Abziehbildes an dem Zinklegierungs-Werkstück während 24 bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur durchgeführt wurde. Die resultierenden Muster oder Zeichen entsprechen den Anforderungen der einschlägigen internationalen Normen, die in Verbindung mit Beispiel 1 angegeben wurden.

Beispiel 3

Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt, nur daß das Anheften des Abziehbildes an dem Zinklegierungs-Werkstück mit Hilfe von Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden durchgeführt wurde.

Beispiel 4

Es wurde das Verfahren nach Beispiel 1 bei Werkstücken in Form von Gebrauchsgegenständen aus Keramik, Glas oder Porzellan wiederholt, wobei allerdings das Anheften des Abziehbildes an dem Werkstück dadurch erfolgte, daß kochendes Wasser auf den Gegenstand gegossen wurde. Die Muster oder Zeichen erwiesen sich als fest haftend an dem Gegenstand, nachdem das Wasser auf Zimmertemperatur abgekühlt war.

Beispiel 5

Es wurde das Verfahren gemäß Beispiel 1 für Werkstücke aus Kunststoff, Holz oder Glasfasermaterial wiederholt, nur daß jetzt das Fixieren des Abziehbilds an dem Werkstück 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 80°C erfolgte.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren für den Transferdruck eines Musters oder von Zeichen auf eine Werkstückoberfläche, umfassend:

    Ausbilden eines zu druckenden Musters oder Zeichens auf einem Transfermedium mit Hilfe nicht-toxischer Tinte;

    Separieren des gedruckten Musters oder Zeichens von dem Transfermedium mit Hilfe von Wasser;

    Anbringen des Musters oder Zeichens auf einer Werkstückoberfläche und

    Fixieren des Musters oder Zeichens an der Werkstückoberfläche.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Ausbildens eines Musters oder Zeichens durch Sprühen, Farbauftrag, Drucken, Pinseln oder Schreibmaschinen-Druck erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Werkstückoberfläche flach oder unregelmäßig ist.
  4. 4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Fixier-Prozeß in einem Temperaturbereich zwischen Zimmertemperatur und 150°C erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Fixieren während 24 bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur stattfindet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur im Bereich von oberhalb Zimmertemperatur bis etwa 100°C während etwa 1 bis etwa 60 Minuten erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von weniger als 100°C bei einer Werkstückoberfläche aus Glas oder Keramik erfolgt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von 90°C während 20 Minuten bei einer metallischen Werkstückoberfläche erfolgt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Fixieren bei einer Temperatur von 80°C während 30 Minuten bei einer Kunststoff-, Holz- oder Glasfaser-Werkstückoberfläche erfolgt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Fixieren mit Hilfe von Sonnenlicht während 5 bis 12 Stunden erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Transfermedium ein Wassertransferpapier ist.
  12. 12. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die nichttoxische Tinte 14% bis 17% (Gew.-%) Nitrolack und Polyesterharz, 49% bis 58% (Gew.-%) Lösungsmittel in Form von Essigäther, Butylacetat, N-Butylalkohol, Isophoron, Toluol und Xylol und 28% bis 34% (Gew.-%) Additive in Form von Pigment und Plastifizierer enthält.
  13. 13. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die nichttoxische Tinte 5,1% Nitrolack, 10,2% Polyesterharz, 7,89% Essigäther, 10,51% Butylacetat, 10,51% N-Butylalkohol, 6,84% Isophoron, 6,31% Toluol, 10,51% Xylol, 30,6% Pigment und 1,53% Plastifizierer enthält.






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